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Elektrizitätslehre Grundwissen: Physik für die Klasse 7, Zusammenfassungen von Physik

Physik

Zusammenfassung mit Beispielaufgaben

Art: Zusammenfassungen

2019/2020

Hochgeladen am 01.07.2020

Nils_Schrieber
Nils_Schrieber 🇩🇪

4.7

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bg1
ElektrizitätslehreGrundwissenNuT7
NuT7–Elektrizitätslehre
Grundwissen Elektrizitätslehre
Aufbau Atome, geladene Körper
AufbauAtom,positverAtomrumpf,Ionen
FehleneinemAtomeinoder
mehrereElektronensprichtman
voneinempositivenAtomrumpf
bzw.positivenIon.
BeizuvielenElektronenhatman
entsprechendeinnegativesIon.
LadungeinesFestkörper
BeiFestkörpernsinddieAtomegitterförmigangeordnet.Ein
Festkörperwirddadurchgeladen,dasserElektronenaufnimmtoder
abgibt.DiepositivenAtomkernesitzensehrfestimGitter,sodass
durchdieseinderRegelkeinLadungsaustauscherfolgt.
GleichgeladeneKörperstoßensichab;ungleichgeladeneKörper
ziehensichan.
IstKörperpositivodernegativgeladen?
MiteinerGlimmlampekannstduprüfen,obeinGegenstand󰇛z.B.
Luftballon󰇜positivodernegativgeladenist.LeuchtetdieElektrode
beimBallon,soisternegativgeladenimandernFallpositiv.
AtomarerAufbauMetalle
BeiIsolatoren󰇛z.B.Kunststoff󰇜sindalleElektronenfestanAtome
gebunden󰇛siekönnennursehrschwerinnerhalbdesKörpers
verschobenwerden󰇜.DahersinddieseStoffenichtelekrischleitend.
DagegensehenbeiMetallendiechemischenBindungensoaus,dasspro
AtomeinElektronfreibeweglichist,währenddiepositivenAtomrümpfe
󰇛KernundResthülle󰇜festimGittersitzen.DiesefreienElektronen
ermöglichendenStromfluss.
StromflussinFlüssigkeiten‐Ionenleitung
InFlüssigkeitenfließteinelektrischerStrom,dadurchdasssich
geladeneIonenbewegen.
InLeitungswassergibteseherwenigeIonen,sodasseseherschlecht
leitet.RührtmanSalzinWasser,soermöglichendieNaunddie
Cl‐‐IonendesSalzesfüreinenbesserenStromfluss.
Kilo,milli,mikro
DerVorsatzk󰇛kilo󰇜stehtfür1000: 1km1000m
DerVorsatzm󰇛milli󰇜stehtfür
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DerVorsatzμ󰇛mikro󰇜stehtfür
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Tuch wird
positiv geladen.
Ballon wird
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Beim Reiben wandern Elektronen
vom Tuch zum Ballon.
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+
+
+
freie Elektronen fest sitzende
Atomrümpfe
Metall
Kern aus
Protonen und
Neutronen
Hülle aus
Elektronen
Ein Atom hat gleich viele Protonen und
Elektronen und ist somit neutral.
Kern aus
Protonen und
Neutronen
positiv geladener Atomrumpf,
ein Elektron zu wenig
‐
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

Cl‐
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Na Cl‐
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Nur auf Docsity: Lade Elektrizitätslehre Grundwissen: Physik für die Klasse 7 und mehr Zusammenfassungen als PDF für Physik herunter!

Elektrizitätslehre Grundwissen NuT 7

NuT 7 – Elektrizitätslehre

Grundwissen Elektrizitätslehr e

Aufbau Atome, geladene Körper

 Aufbau Atom, positver Atomrumpf, Ionen

Fehlen einem Atom ein oder mehrere Elektronen spricht man von einem positiven Atomrumpf bzw. positiven Ion. Bei zu vielen Elektronen hat man entsprechend ein negatives Ion.

 Ladung eines Festkörper Bei Festkörpern sind die Atome gitterförmig angeordnet. Ein Festkörper wird dadurch geladen, dass er Elektronen aufnimmt oder abgibt. Die positiven Atomkerne sitzen sehr fest im Gitter, so dass durch diese in der Regel kein Ladungsaustausch erfolgt. Gleich geladene Körper stoßen sich ab; ungleich geladene Körper ziehen sich an.

 Ist Körper positiv oder negativ geladen? Mit einer Glimmlampe kannst du prüfen, ob ein Gegenstand ሺz.B. Luftballonሻ positiv oder negativ geladen ist. Leuchtet die Elektrode beim Ballon, so ist er negativ geladen im andern Fall positiv.

 Atomarer Aufbau Metalle Bei Isolatoren ሺz.B. Kunststoffሻ sind alle Elektronen fest an Atome gebunden ሺ sie können nur sehr schwer innerhalb des Körpers verschoben werdenሻ. Daher sind diese Stoffe nicht elekrisch leitend. Dagegen sehen bei Metallen die chemischen Bindungen so aus, dass pro Atom ein Elektron frei beweglich ist, während die positiven Atomrümpfe ሺKern und Resthülleሻ fest im Gitter sitzen. Diese freien Elektronen ermöglichen den Stromfluss.

 Stromfluss in Flüssigkeiten ‐ Ionenleitung In Flüssigkeiten fließt ein elektrischer Strom, dadurch dass sich geladene Ionen bewegen. In Leitungswasser gibt es eher wenige Ionen, so dass es eher schlecht leitet. Rührt man Salz in Wasser, so ermöglichen die Na൅^ und die Cl ‐^ ‐Ionen des Salzes für einen besseren Stromfluss.

 Kilo, milli, mikro Der Vorsatz k ሺkiloሻ steht für 1000: 1 km ൌ 1000 m Der Vorsatz m ሺmilliሻ steht für (^) ଵ଴଴଴ଵ ൌ 0,001: 1 mm ൌ 0,001 m, usw. Der Vorsatz μ ሺmikroሻ steht für (^) ଵ଴଴଴଴଴଴ଵ ൌ 0,000001: 1 μm ൌ 0,001 mm ൌ 0,000001 m

Tuch wird positiv geladen.

Ballon wird negativ geladen.

Beim Reiben wandern Elektronen vom Tuch zum Ballon.

freie Elektronen fest sitzende Atomrümpfe

Metall

Kern aus Protonen und Neutronen Hülle aus Elektronen Ein Atom hat gleich viele Protonen und Elektronen und ist somit neutral.

Kern aus Protonen und Neutronen

positiv geladener Atomrumpf, ein Elektron zu wenig

Cl‐

Na

Na Cl

‐

I

Elektrizitätslehre Grundwissen NuT 7

NuT 7 – Elektrizitätslehre

Schaltbild und Messung Stromstärke

Grundlegende UND‐Schaltung ODER‐Schaltung Wechselschaltung Schaltungen

Strom, Spannung, Widerstand

 Die Stromstärke I beschreibt, wie viele Elektronen pro Sekunde fließen. ሾIሿ ൌ A „Ampere“

 Die elektrische Spannung U beschreibt, die Fähigkeit einer Stromquelle, Strom fließen zu lassen. Beispiel: Baut man in den selben Stromkreis nacheinander Batterien mit den Spannungen 1,5 V; 4,5 V und 9 V ein, so fließt bei der 9V‐Batterie der größte Strom ሾUሿ ൌ V „Volt“

Wichtige Spannungen: Netzspannung 230 V; ab 24 V besteht Lebensgefahr.

 Der Widerstand eines Bauteils beschreibt, wie stark dieses Bauteil den Stromfluss behindert. Die Stromstärke ist umso kleiner, je größer der Widerstand ist. Beispiel: In der Schülerübung haben wir 2 verschiedene Birnchen, die jeweils an 6,0 V angeschlossen werden. Durch das erste fließen dabei 50 mA, durch das zweite 100 mA. Das erste behindert ሺvermutlich, weil der Glühdraht dünner istሻ den Stromfluss also stärker. D.h. es hat den größeren Widerstand.

I

U

R  nach Umformung |൉I U  RI nach Umformung |:R

R

U

I 

ܴሾ ሿ ൌ Ω ൌ ௏஺ "Ohm ൌ Volt durch Ampere" Herleitung: [R] = ሾ୙ሿሾ୍ ሿ ൌ ୚୅

 Beispielaufgabe: Geg.: U ൌ 6,0V; R ൌ 2,0 kΩ Ges.: I R ൌ

U

I | ∙ I^ "ݎ ݁݊݊݁ܰ ݉݁݀ ݏݑ ܽ ݁ößݎܩ .ݏ݁ܩ" R ∙ I ൌ U |: R ܴܷൌ I ൌ

6,0 V

ൌ 0,003 A ൌ 3,0 mA "ߗ ݊݅ ߗ ݇ ݃݊ݑ݈݀݊ܽݓ ܷ݉,݄݁ܿüݎܤ ݁݀݊݁ݓݎܸ݁"

Anm.: ఆ௏ ൌ ௏ೇ

ಲ

Arbeiten mit dem Multimeter:  Wähle richtigen Bereich: ‐Wechselstrom ሺACሻ/GleichstromሺDCሻ ‐Spannung/Stromstärke ‐so klein wie möglich und groß wie nötig.  Wähle richtige Buchsen COM ist immer belegt, die zweite Buchse wird abhängig vom gewählten Bereich belegt.

Batterie: Längerer Strich Pluspol Kürzerer Strich Minuspol Merkhilfe: Plus besteht aus 2 Strichen – ergibt langen Strich

I

Das Strommessgerät wird so eingebaut, dass der zu messende Strom durch das Gerät fließt. Da die Strommessbereiche praktisch keinen Widerstand haben, ist darauf zu achten, dass immer ein Widerstand/ Verbraucher zwischen der Stromquelle und dem Messgerät ist ሺsonst Kurzschlussሻ. Glühbirne